在德國(guó)紐倫堡PCIM Europe展會(huì)最后一天，Power Integrations宣布推出適用于Infineon EconoDUALTM模塊的SCALETM EV系列門極驅(qū)動(dòng)板。

　　在介紹SCALETM EV系列門極驅(qū)動(dòng)板之前，我們先要了解幾個(gè)基礎(chǔ)概念，什么是汽車功能安全？什么是汽車ASIL安全等級(jí)？為什么要保證汽車在緊急情況下主動(dòng)放電？

　　首先，功能安全就是不存在由于電氣和電子系統(tǒng)的故障或意外行為引起的危害而導(dǎo)致的不合理風(fēng)險(xiǎn)。例如，當(dāng)動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，車輛會(huì)逐漸停止而不是突然鎖死；制動(dòng)控制失靈時(shí)，車輛會(huì)逐漸停止；動(dòng)力轉(zhuǎn)向故障時(shí)，不可以導(dǎo)致轉(zhuǎn)向完全失效，但車輛仍然可以通過(guò)努力實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向。

　　其次，ASIL等級(jí)是指確認(rèn)系統(tǒng)強(qiáng)制故障以良性（安全）方式發(fā)生，汽車安全完整性等級(jí)(ASIL)是由汽車電子設(shè)備安全標(biāo)準(zhǔn)ISO 26262定義的風(fēng)險(xiǎn)分類方案。等級(jí)越高，代表著面對(duì)的危險(xiǎn)越嚴(yán)重。

　　汽車主動(dòng)放電能夠在緊急情況后保護(hù)技術(shù)人員、乘客和應(yīng)急工作人員的安全。當(dāng)電動(dòng)汽車遇到碰撞等緊急情況時(shí)，將直流母線電容器電壓放電至電動(dòng)汽車(EV)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的安全電壓直流總線工作在400~1200V，對(duì)于車內(nèi)人員來(lái)說(shuō)存在致命危險(xiǎn)。因此，當(dāng)緊急情況發(fā)生后，系統(tǒng)需要將母線電壓放電至安全水平，而安全水平電壓通常小于60V，這對(duì)于應(yīng)急電源(EPS)也是一種挑戰(zhàn)。

　　新款驅(qū)動(dòng)器同樣適用于原裝、仿制以及其它新的采用SiC的衍生模塊，其應(yīng)用范圍包括電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力和燃料電池汽車（包括巴士和卡車）以及建筑、采礦和農(nóng)用設(shè)備的大功率汽車和牽引逆變器。

　　基于以上了解，PI資深技術(shù)培訓(xùn)經(jīng)理Jason Yan向我們介紹了這款SCALETM EV系列門極驅(qū)動(dòng)板，其應(yīng)用范圍包括電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力和燃料電池汽車（包括巴士和卡車）以及建筑、采礦和農(nóng)用設(shè)備的大功率汽車和牽引逆變器等。

　　據(jù)介紹，SCALE EV板級(jí)門極驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部集成了兩個(gè)增強(qiáng)型門極驅(qū)動(dòng)通道、相關(guān)供電電源和監(jiān)控遙測(cè)電路。新驅(qū)動(dòng)板已通過(guò)汽車級(jí)認(rèn)證和ASIL B認(rèn)證，可實(shí)現(xiàn)ASIL C/D等級(jí)的牽引逆變器設(shè)計(jì)。第一個(gè)發(fā)布的SCALE EV系列成員是2SP0215F2Q0C，專為EconoDUAL 900A 1200V IGBT半橋模塊而設(shè)計(jì)。

　　Power Integrations汽車業(yè)務(wù)發(fā)展總監(jiān)Peter Vaughan表示：“門極驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)對(duì)于電動(dòng)汽車的性能和可靠性都至關(guān)重要。我們推出的這款新產(chǎn)品已完成開發(fā)、測(cè)試和驗(yàn)證以及ASIL認(rèn)證，將大幅縮減系統(tǒng)開發(fā)時(shí)間和成本?！?/p>

　　SCALE EV門極驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)品系列具有1200V的額定耐壓，適用于400V和800V系統(tǒng)，同時(shí)支持碳化硅(SiC)MOSFET和基于硅的IGBT開關(guān)。SCALE EV具備完善的保護(hù)措施，集成了主動(dòng)短路、對(duì)所連接直流母線電容的主動(dòng)放電、通過(guò)主動(dòng)門極控制實(shí)現(xiàn)過(guò)壓限制，以及門極監(jiān)測(cè)、信號(hào)傳輸監(jiān)測(cè)和芯片內(nèi)溫度監(jiān)測(cè)等診斷功能，對(duì)于SiC MOSFET開關(guān)的短路和過(guò)流響應(yīng)時(shí)間小于1微秒，而IGBT開關(guān)的短路和過(guò)流響應(yīng)時(shí)間小于3微秒。

　　那么SCALE EV門極驅(qū)動(dòng)器是如何滿足汽車功能安全的呢？Jason Yan向我們介紹，通過(guò)兩個(gè)兩個(gè)連接器，分別為上管和下管提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)。當(dāng)遇到突發(fā)情況，兩個(gè)連接器同時(shí)出現(xiàn)故障的概率會(huì)減少很多，這樣就能保證始終有一個(gè)半橋保持連通。

　　目前SCALE EV方案只有一個(gè)可用型號(hào)，即SP0215F2Q0C，適合通用EconoDUAL?模塊。Jason Yan表示，如果客戶有特殊模塊，可以根據(jù)其特性對(duì)開關(guān)特性進(jìn)行調(diào)整，還可以按照新模塊的尺寸重新設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)板。目前的SCALE EV產(chǎn)品將于2022第四季度進(jìn)入全面量產(chǎn)。